類比法在初中物理教學中的應用

摘 要：初中學生對抽象性的知識理解起來相對較為困難，抽象性思維發育不完善.為了提高課堂教學的效率，教師可以適當采用類比法進行課程知識點的講解.利用合乎規律、邏輯的內容進行有效類比，不僅能夠將抽象的知識以通俗的語言描述出來，還能把學生帶到一個豐富簡單的課堂學習氛圍當中.那么如何有效運用類比法進行課堂教學？基于此，本文重點探究了類比法在初中物理教學過程當中的應用策略，以供參考.

關鍵詞：初中物理;類比法教學;應用策略

中圖分類號：G632 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1008-0333（2021）32-0072-02

收稿日期：2021-08-15

作者簡介：王曉強（1980.5-），男，江蘇省揚州人，本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.

類比法是指運用類比的方式將抽象的知識點運用學生熟悉的事物或以理解的知識進行歸納講解.類比推理的方法在初中物理教學過程當中有著至關重要的作用.提高課堂教學的質量和效果就應不斷創新課程教學的方法.類比的方法能夠運用兩個對象或問題之間的相似性來進行歸納講解，便于學生整體知識體系的形成，對學生后續知識的理解和掌握奠定了良好的基礎，能夠從根本上提高學生學習的質量和效率，降低課堂教學的難度.

一、利用模型類比教學，提高學生理解能力

物理知識的抽象和邏輯是有物理這門學科的本質屬性所決定的.許多概念或規律性的知識相對抽象和陌生，學生理解起來較為困難，對許多電學方面的知識缺少理論建構的基礎.教師如果僅僅依靠口頭講述很難使學生真正理解到物理學習的本質.此時，教師就可以運用類比教學的方式聯系學生生活中，能夠遇到的實物模型或電學的知識進行教學，引導學生主動探索物理的本質，全面提升課堂教學的效果.

例如“短路”這一概念進行教學時，教師就可以類比“隧道”的概念進行講解幫助學生進行概念的理解.例如眼前有一座山，一個人要從山的一邊到達另外一邊，按照傳統的方式需要先爬到山頂，然后才能到達目的地.但是這樣行走的話需要耗費很長的時間和體力，現在計劃在山的兩邊打通一條直通的隧道，方便人們從山的一邊直接通往另一邊.通過這樣一個案例的講解先為學生初步構建“隧道”和“電路”之間的有機聯系，將經過山頂的路線定為“有效電路”，將隧道的路線定為“短路電路”.通過這樣類比的方式，讓學生理解電流和人行走時的選擇一樣，都較為傾向于選擇簡單并且容易的方式抵達終點，當電流選擇通過短路電路而不選擇通過有電器的有效電路時，就會出現短路的相關問題.通過這樣的方式講解“短路”的概念能夠使學生理解更為深刻.

再比如“電壓”這部分理論知識進行講解時，教師就可以運用“水路模型”和“電路模型”進行類比講解.先讓學生自主觀察兩個模型去思考相同點和不同點，讓學生將電路中的“電壓”理解為水路中的“水壓”.水流之所以流動是因為水路兩端存在“水壓差”，類比進行推理就可以理解電路中的電流在流動過程當中也需要相對應的“電壓差”.同時，教師還可以利用水路當中的“水流”、“水泵”和“水輪機”、“閥門”等事物與電路當中的“電源”、“燈泡”、“開關”和“電流”等事物進行相對應的類比講解.運用模型之間的類比歸納使學生能夠有效地掌握電壓的相關概念知識，全面提高學生學習的效率，化解學習過程當中的難點內容.

二、利用等效類比教學，提高學生解題效率

等效類比是物理學習過程當中的重要思想，也是學生在解決物理問題時的重要方法.等效類比是指在效果相同的前提下研究問題的解決方法，通過將復雜的物理問題運用等效轉化的方式轉變成具有相同效果并且較為簡單和容易的物流問題來解決.等效類比的方式不僅能夠充分拓展學生的物理思維，還能夠發展學生對物理知識的理性認識，加深學生對知識的理解，從根本上提高學生物理學習的質量和效率.同時教師也可以利用一些生活中學生能夠了解到的事物進行等效類比，帶領學生進行規律性知識的探究，讓學生能夠有效地區分一些容易混淆的概念和規律的運用方法.

例如“在圖1所示的電路中，我們使電源和電壓保持不變，當開頭S從斷開到閉合的過程中，分析兩個電流表的數是如何變化的？”在這道題的解題過程當中，很多學生容易陷入知識誤區，認為既然電源和電壓保持不變，那么電路當中的總電流也應當保持不變.因此A1電流表求數應保持不變，A2電流表則從小變大.學生會陷入這樣的知識錯誤是由于沒有充分考慮電路中總電阻的變化情況，我們運用等效類比的方法把電阻用一個等效的電阻代替，當S閉合或斷開時，等效電阻阻值會相應的變小， 此時我們利用I=UK的公式就能夠計算出總電流會變大，而R1上的電壓和電阻會保持不變，電流表A2示數不變.通過這樣等效類比的方式，加深學生對題目的理解，提高學生物理解題的效率.

三、利用教學方式類比，突破教學難點內容

很多物理問題所考察的點是在一定過程中或者是在一定的狀態下不斷變化的物理量.解決此類問題很多時候需要求解變量的極值.此時，利用一般的解題方法求解起來較為困難，教師就可以引導學生將變化的物理過程或某些物理量通過教學過程當中的典型例題進行類比解題，從而迅速地找到容易的解題方式，加深學生對知識的理解和運用.

例如“在圖中R1是個滑動變阻器，其變化范圍為0-R1，且其阻值大于定值電阻R.電源電壓U不變，當S開關閉合后，R從左向右滑動，問：在此過程中變阻器R1的功率如何變化？

由于R1從0開始到最大阻值變化，它上面的電壓、電流是不斷變化的，消耗的功率也在不斷變化，變化過程當中所要求的最大值和最小值就是本題的難點所在，重點在于如何求出在怎樣的狀態下會出現最大功率.根據P=U2R可知，它與數學中的二次函數求最值問題類似，可類比利用數學的方式來求解此題.此時教師就可以帶領學生運用類比的方式將題目轉化為二次函數求最值的問題，避免運用一般的物理方法進行求解.可根據y=ax2+bx+c，函數的性質求解：當a>0時，函數有最小值，并且在x=-b2a上時，有最小值y=4ac-b24a;當a<0時，函數有最大值，并且在x=-b2a時，有最大值y=4ac-b24a;假定R1滑動變阻器在某位置，則電阻R上的電壓是U1，則電路電流為I=U1R業，變阻器上的消耗的功率P=U-U1U1R=-1RU12+URU1，因為a=-1R，所以P有最大值，當U1=-b2a=U2時，Pmin=4ac-b24a=U24R.這樣就可知：當R變阻器阻值從左向右滑動時，其阻值在不斷地增大，當R1

總而言之，物理教師在實際的教學過程當中應當合理的借助類比法開展具有自主探索性質的課堂教學活動，從學生的學習需求和學習能力出發，為學生設計合乎物理學習規律、邏輯的類比內容，將抽象的物理知識運用通俗和直觀的方式轉述給學生，加深學生對知識的理解.在部分學生容易混淆的物理知識教學時教師也可以運用類比的方式幫助學生進行有效區分，方便學生對知識的鞏固和理解，從根本上提高學生物理學習的效率和質量.

參考文獻：

[1]曾新基.類比法在初中物理教學中的應用[J].中學物理（初中版），2017：45-46.

[2]王小龍.類比法在初中物理教學中的應用[J].考試周刊，2014：150.

[責任編輯：李 璟]